Il Friuli Venezia Giulia in prima linea con la North Adriatic Hydrogen Valley

SPECIALE IDROGENO. Il primo progetto transfrontaliero di questo tipo a livello europeo, nato dall’accordo tra Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia, Croazia e Slovenia: la North Adriatic Hydrogen Valley

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Argomenti trattati

Il ruolo dell’idrogeno nella transizione ecologica: la grande sfida

I colori dell’idrogeno

Produzione dell’idrogeno, in generale

Idrogeno dalla pirolisi

Idrogeno da combustibili fossili, steam reforming

La plasmalisi per produrre idrogeno

Idrogeno dalla gassificazione delle biomasse

Idrogeno dall’elettrolisi

Idrogeno dalla fotoelettrolisi

Monitoraggio della produzione di idrogeno in Europa e costi

La North Adriatic Hydrogen Valley

   Introduzione

   Perché costruire le valli dell’idrogeno

   Perché costruire la “North Adriatic Hydrogen Valley”

   Perché utilizzare l’idrogeno verde?

   Cos'è una hydrogen valley?

   Alcune proiezioni economiche per la North Adriatic Hydrogen Valley

   Realizzare un parco fotovoltaico per la produzione dell’idrogeno

Dalla produzione allo stoccaggio e trasporto dell’idrogeno



Introduzione

Il 90% della crescente domanda mondiale di energia è soddisfatta dai combustibili fossili  e dal carbone. Di conseguenza si osserva un continuo aumento del livello di CO2 nell'atmosfera. A questo si aggiunge l’esaurimento delle riserve di combustibili fossili in quanto non sono risorse rinnovabili.

Il cambiamento climatico come conseguenza dell'aumento del livello di CO2 è stato identificato come una delle sfide più critiche per l'umanità e richiede un'azione immediata. 

E’ necessario raggiungere una significativa riduzione delle emissioni di CO2 entro il 2050 ciò implica che l'umanità deve trasformare la sua tecnologia energetica da una base fossile a una rinnovabile. 

La produzione attuale di idrogeno si basa su uno stretto numero di tecnologia: steam reforming del metano, reforming della nafta, gassificazione del carbone, ossidazione parziale degli idrocarburi, elettrolisi dell’acqua.

Nonostante la crescente diffusione dell'idrogeno pulito in tutta Europa, la capacità di produzione di idrogeno convenzionale ha rappresentato il 99,3% del totale nel 2020

Il settore per l'idrogeno rinnovabile sta aumentando. In parte a causa dell'aumento vertiginoso dei prezzi del gas naturale, i costi medi di produzione dell'idrogeno fossile per il 2021 sono stati stimati a 2,65 EUR/kg e sono cresciuti fino a 10 EUR/kg nell'agosto 2022. Di conseguenza, l'idrogeno rinnovabile ha iniziato a diventare competitivo in termini di costi rispetto all'idrogeno fossile. I costi stimati di produzione di idrogeno rinnovabile nell'UE, nel Regno Unito e in Norvegia nel 2021 variano da 3,3 EUR/kg a 6,5 EUR/kg, mentre, in aree geografiche limitate con le migliori condizioni di irraggiamento solare e vento, è possibile ridurre tali costi fino a 2,2-2,9 EUR/kg.

Il piano per la costruzione di una valle dell'idrogeno transfrontaliera nell'Adriatico settentrionale punta a stabilire un quadro di cooperazione per promuovere lo sviluppo delle tecnologie dell'idrogeno, preparare una pipeline di progetti e identificare le fonti di finanziamento.

Perché costruire le valli dell’idrogeno

Raggiungere la “Carbon Neutrality” entro il 2050 è l’impegno sancito dalla Cop26 di Glasgow, tenutasi lo scorso novembre. Per ottenere questo obiettivo è necessario attuare una transizione energetica che attui il passaggio da un mix centrato sui combustibili fossili a uno basato sulle fonti rinnovabili, a basse o a zero emissioni di carbonio. Si tratta di un cambiamento di paradigma che richiede un importante contributo da parte del mondo della ricerca e dell’impresa attraverso lo sviluppo di tecnologie innovative.

Per le sue caratteristiche, l’idrogeno verde, prodotto cioè da energia rinnovabile, potrebbe ricoprire un ruolo di primo piano nel raggiungimento della neutralità climatica al 2050. L’Italia, seconda nazione manifatturiera d’Europa, ha il potenziale per presidiare tutti i settori della filiera idrogeno: produzione, logistica, trasporto e distribuzione, usi finali nella mobilità, nell’industria e nel residenziale. Già oggi siamo tra i primi produttori europei di tecnologie termiche e meccaniche e di impianti e componenti di potenziale utilità per l’idrogeno.

Perché costruire la “North Adriatic Hydrogen Valley

In uno scenario di Carbon Neutrality si inquadra bene la “North Adriatic Hydrogen Valley”, il primo progetto transfrontaliero di questo tipo a livello internazionale, nato dall’accordo tra Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia, Croazia e Slovenia, che è stato ufficializzato con la firma di una lettera di intenti da parte del Ministro delle Infrastrutture sloveno, Blaž Košorok, del suo collega croato, Ivo Miletić, e di Massimiliano Fedriga, presidente del Friuli Venezia Giulia. 

Il piano per la costruzione di una valle dell'idrogeno transfrontaliera nell'Adriatico settentrionale punta a stabilire un quadro di cooperazione per promuovere lo sviluppo delle tecnologie dell'idrogeno, preparare una pipeline di progetti e identificare le fonti di finanziamento.

La collaborazione contribuirà alla transizione verso un ecosistema energetico integrato che coinvolge i settori dell'energia, dell'industria e dei trasporti. Inoltre, le parti coopereranno su ricerca, innovazione e sviluppo di soluzioni basate sull'idrogeno, come la costruzione di stazioni per il rifornimento e il trasporto di idrogeno e la creazione di catene del valore

E’ stata presentata la proposta progettuale North Adriatic Hydrogen Valley nel quadro del Programma quadro di ricerca e innovazione Horizon Europe, quale risposta congiunta di Slovenia, Croazia e Friuli Venezia Giulia all’invito europeo lanciato per la selezione di Valli dell’idrogeno di larga scala capaci di produrre e consumare oltre 5.000 tonnellate di idrogeno all’anno.

Perché utilizzare l’idrogeno verde?

L'idrogeno è interessante perché sia ​​che venga bruciato per produrre calore o reagito con l'aria in una cella a combustibile per produrre elettricità, l'unico sottoprodotto è l'acqua.

L'idrogeno non si trova in forma pura sulla Terra, quindi deve essere prodotto da altri composti come gas naturale, biomassa, alcoli o acqua. In tutti i casi ci vuole energia per convertirli in idrogeno puro. Per questo motivo, l'idrogeno è davvero un vettore energetico o un mezzo di accumulo piuttosto che una fonte di energia in sé e l'impatto sul cambiamento climatico del suo utilizzo dipende dall'impronta di carbonio dell'energia utilizzata per produrlo.

L'idrogeno verde offre molte strade diverse per la transizione energetica. Può essere utilizzato per  l'accumulo di energia , come nel caso del progetto ISLANDER sull'isola di Borkum (DE); decarbonizzare di traghetti e aerei come   fa l'EMEC nelle isole Orcadi (Regno Unito); offrire ai  cittadini un trasporto pubblico a emissioni zero  – l'idea ideata da KSSENA per la regione Savinjsko-šaleška (SL). La compagnia petrolifera  INA  (HR) ha mostrato come stanno utilizzando l'idrogeno verde dal fotovoltaico per ridurre le proprie emissioni di carbonio, mirando ai settori del trasporto stradale, ferroviario e marittimo. DOK-ING  e  Active Solera, due aziende croate innovative hanno evidenziato il potenziale dei rifiuti per la produzione di idrogeno verde. Quest'ultimo sta anche sviluppando un  progetto pilota  sull'arcipelago  Cres-Lošinj  insieme ai comuni e all'agenzia per la gestione dei rifiuti, che trasformerà 10 kt di rifiuti/anno in 800 t di idrogeno pulito.

Cos'è una hydrogen valley?

Una hydrogen valley è essenzialmente un progetto (di solito finanziato da fondi locali, nazionali e internazionali) che raggruppa diverse iniziative industriali e di ricerca per realizzare progetti pilota lungo l'intera catena del valore dell'idrogeno (produzione, trasporto, distribuzione e uso finale con stoccaggio). 

Alcune proiezioni economiche per la North Adriatic Hydrogen Valley

Progetto sviluppato nel contesto del Green Deal europeo .
La Valle dell'idrogeno, transfrontaliera dell'Adriatico settentrionale, contribuirà alla realizzazione di un potenziale di 45.000 posti di lavoro e un valore aggiunto di 3,6 miliardi di euro all'anno nei tre paesi entro il 2030.

Darà il via all'economia dell'idrogeno nei tre paesi e attirerà l'interesse dell'industria dell'idrogeno e degli investitori.

Riunirà in sinergia i partner pubblici e privati ​​locali e accelererà la transizione energetica .

Realizzare un parco fotovoltaico per la produzione dell’idrogeno

Sono stati assegnati ad AcegasApsAmga (multiutilityGruppo Hera) 14 milioni per la produzione di idrogeno nelle aree industriali dismesse.

I fondi serviranno alla realizzazione di un impianto fotovoltaico integrato ad un elettrolizzatore per la produzione di idrogeno “green”, ottenuto quindi dall’acqua mediante utilizzo di energie rinnovabili. L’area prescelta per la collocazione dell’impianto è quella dell’ex Esso a Trieste, tra il laminatoio Arvedi e il termovalorizzatore di AcegasApsAmga, che si occuperà di realizzare l’elettrolizzatore a ridosso dell’impianto che smaltisce i rifiuti per la città.

Il terreno dell’area Ex Esso (circa 58mila metri quadrati) sarà messo a disposizione dall’Autorità portuale a fronte di un canone. L’area risulta tra quelle inquinate e bisognose di bonifica nel caso si volessero realizzare edifici in pianta stabile. Proprio per questo motivo, l’impianto fotovoltaico sarà rimovibile come previsto dal bando, in modo da lasciare spazio a futuri interventi di bonifica.

Inoltre, in questa area, sono previste infrastrutture logistiche per il GNL (gas naturale liquefatto) e impianti di produzione di cosiddetto bio-GNL, ottenibile essenzialmente da biomasse locali e in parte rifiuti urbani. Una produzione che avrebbe come possibili mercati, oltre che il rifornimento delle navi (a Trieste si stima il 20-30%), l’alimentazione di mezzi di trasporto, l’eventuale immissione in gasdotto o, se le infrastrutture lo rendessero praticabile, l’inoltro nel retroterra su carri ferroviari.

 

Riferimenti

BP, Statistical Review of World Energy. (2021).

Peakoil

Andreas Borgschulte, The Hydrogen Grand Challenge, Front. Energy Res., Sec. Hydrogen Storage and Production, Volume 4 - 2016

Dmove.it, Cos’è l’idrogeno nero e grigio? Si ricava da carbone e metano, le fonti odiate (ma diffuse)

RMI, Energia pulita 101: Idrogeno

ENEA,  I ‘colori’ dell’idrogeno nella transizione energetica

Hydrogen Europe,  Hydrogen - a carbon-free energy carrier and commodity, novembre 2021

Convington, New Definitions for Blue and Green Hydrogen: The European Commission’s Package on Hydrogen and Decarbonized Gas Markets

GlobalData, Hydrogen

Kompakt, Pyrolysis, ottobre 2022

Lee et al., Scenario-Based Techno-Economic Analysis of Steam Methane Reforming Process for Hydrogen Production, Appl. Sci. 2021, 11(13), 6021; https://doi.org/10.3390/app11136021

Energoclub, steam reforming

GICO Project

Sotacarbo, Idrogeno verde: elettrolisi ed elettrolizzatori

ScienceDirect, Photoelectrochemical Cell

HydrogenEurope, Clean Hydrogen Monitor 2022

AdriaPorts, Trieste, fotovoltaico per produzione idrogeno con 14 milioni del Pnrr

Monitoraggio della produzione di idrogeno in Europa e costi Dalla produzione allo stoccaggio e trasporto dell’idrogeno

 



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